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应力是物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。物体中一点在所有可能方向上的应力称为该点的应力状态。但过一点可作无数个平面，是否要用无数个平面上的应力才能描述点的应力状态呢？通过下面的分析可知，只需用过一点的任意一组相互垂直的三个平面上的应力就可代替点的应力状态，而其它截面上的应力都可用这组应力及其与需考察的截面的方位关系来表示。残余应力是一个可能会对材料性能和寿命造成威胁的因素。上海金属应力检测机构

焊接残余应力要如何去消除？利用温差拉伸法来消除焊接残余应力：温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同，主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热，在焊炬后面一定距离，用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高(峰值约为200℃)、焊接区温度低(约为100℃)的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸，这样就可消除部分残余应力。据测定，消除残余应力的效果可达50%~70%。利用振动法来消除焊接残余应力（振动时效）：构件承受变载荷应力达到一定数值，经过多次循环加载后，结构中的残余应力逐渐降低，即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。上海盲孔法应力如何检测残余应力的分布可能会随着材料的制造工艺不同而有所变化。

热时效通过加热炉，加热棒等加热措施， 使构件在加热作用下升温到能使构件释放残余应力所需的指定温度，并进行相应的工艺处理，使环境的温度维持数小时后，然后通过工艺处理完成降温来实现残余应力的降低的过程称为热时效。该方法消除残余应力的效果明显， 在目前的构件、材料生产中经常被使用， 但是该方法需要搭建完善的加热系统，整体成本较高，且耗能巨大，并且会对环境造成严重污染。同时该方法多数运用在大结构刚体， 对于一些小型的精密零件就显得无能为力。因为这些明显的劣势，热时效目前大有被振动时效取代的趋势。

焊接应力的产生：焊接中.焊缝处温度迅速升高，体积膨胀。热影响区温度低，阻碍焊缝膨胀，结果焊缝处产生压应力，热影响区产生拉应力。但此时焊缝处于塑性状态，焊缝被压应力墩粗，松弛了此应力。焊后冷却时，热影响区冷却速度快，很快进入弹性状态，焊缝处温度高，处于塑性状态。这时焊缝收缩，较热影响区收缩慢，焊缝阻碍热影响区收缩，焊缝仍受压应力，影响区受拉应力。但焊缝处于塑性状态，焊缝的塑性墩粗，松弛了此应力。热影响区温度不断降低，冷却速度也变慢，当焊缝的冷却速度高于热影响区时，焊缝收缩较快，焊缝的收缩受到热影响区阻碍，应力方向发生了转变，焊缝受拉应力，热影响区受压应力。当焊缝和热影响区都进入弹性状态时，因焊缝温度高，冷却速度快，收缩量大，热影响区温度低，冷却速度低，收缩量小，焊缝收缩受到热影响区阻碍，结果焊缝受拉应力，热影响区受压应力。此时没有塑性变形，这一对压应力，随着温度的降低，焊缝收缩受阻碍越来越大，拉应力也越来越大，直至室温，拉应力可近似于屈服极限。残余应力的分布是一个难以完全预测和掌握的问题。

焊接残余应力要如何去消除？利用预热法来控制焊接残余应力：构件本体上温差越大，焊接残余应力也越大。振动时效介绍焊前对构件进行预热，能减小温差和减慢冷却速度，两者均能减小焊接残余应力。利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力：焊接时，加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位，使之与焊接区同时膨胀和同时收缩，就能减小焊接应力，这种方法称为“加热减应区法”，加热的部位就称之为“减应区”。利用高温回火来消除焊接残余应力：由于构件残余应力的x大值通常可达到该种材料的屈服点，而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时，应力的大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力，则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度，所以一般所取的回火温度接近于这个温度。残余应力会影响材料的物理和化学性质。上海机械应力检测项目

残余应力在材料的使用中可能发生有害的影响。上海金属应力检测机构

生产周期短效率高。热时效往往需要经过数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需数十分钟即可完成。而且，振动时效不受场地限制可减少工件在时效前后的往返运输。如将振动设备安置在机械加工生产线上，不只使生产安排更加紧凑而且可以消除加工过程中产生的应力。使用方便。振动时效设备体积小、重量轻，便于携带，我国目前生产的激振器可振动处理300吨以下的工件，但振动装置本身只重几十公斤。正是由于振动处理不受场地限制，振动装置又可携至现场，所以这种工艺与热时效相比，使用简便，适应性较强，可安排在任何工序之间也可多次进行。上海金属应力检测机构